Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 92 dotazů obsahujících »vakuu«
78) Teplota vakua
16. 10. 2002
Dotaz: Jakou teplotu má vakuum? Má vůbec nějakou teplotu? (Ensy)
Odpověď: V nejjednodušším přiblížení je vakuum prázdný prostor, "obsahuje" NIC. Teplota je charakteristická vlastnost "něčeho".. Tedy vakuum nemá teplotu.V některých složitějších fyzikálních teoriích se ale můžete setkat hodnotou 0 K pro teplotu vakua.
Dotaz: Potřebovala bych ještě dneska 29.9.2002 odpovědět na otázku co je to zvuk, jak vzniká,... Potřebuju toho co nejvíc na referát do fyziky. (Markéta)
Odpověď: Milá
Markéto, zvuk je každé mechanické vlnení hmotného
prostredí, které pusobí na lidské ucho a vyvolává v nem
zvukový vjem. Frekvence tohoto vlnení je v mezích 16 - 16 000
kHz. Neslyšitelné zvuky pod dolní mezí nazýváme infrazvuk,
nad horní mezí jde o ultrazvuk. Spoustu duležitých a
zajímavých informací pro svuj referát najdete na webu na
stránkách: http://www.steiner.cz/david/akustika/, o záznamu zvuku
se doctete na: http://mujweb.cz/www/historie_zvuku/, jestli se zvuk
šírí i ve vakuu je jeden ze starších dotazu Odpovedny
(viz. níže), další informace se doctete v ucebnicích
fyziky pro základní i strední školy. Pokud Vám tyto
informace nestací, dejte mi vědět.
Dotaz: Mám dotaz, týkající se teorie relativity.
Tento případ se často na přednáškách/učebnicích zmiňuje a
je bez vysvětlení brán jako "fakt", přičemž mě to stále není
jasné. Představme si člověka, který stojí vedle kolejí,
po kterých jede vlak rychlostí blížící se rychlosti světla
V tom vlaku je zdroj světla. V okamžiku, kdy zdroj světla míjí
pozorovatele, se pozorovatel přemístí za vlak a pozoruje zdroj
světla v posledním vagónu, který se zrovna rozsvítil.
Uvidí tento pozorovatel světlo? A uvidí ho, v případě, že se
vlak bude pohybovat rychlostí světla? Proč neplatí princip
skládání rychlostí? Světlo je přece "jenom vlnění"? Pro něj
to neplatí? Světlo se "prý" pohybuje stále rychlosti c a nic se
rychleji pohybovat nemůže... Ani když se ty dvě soustavy
navzájem pohybují? (Vladimir Busek)
Odpověď: Milý
Vladimíre, světlo má ve vakuu vždycky tutéž rychlost, ať
ho vytvoří cokoli (zdroj stojící anebo letící libovolnou
podsvětelnou rychlostí) a ať ji měříš v kterékoliv
inerciální soustavě. To ber NIKOLI jako (podivný) důsledek
speciální teorie relativity, ALE jako experimentální fakt -
tedy něco, s čím se musí jakákoliv teorie vyrovnat, má-li
být pravdivá. Světlo má prostě stejnou rychlost, ať je ze
Slunce, z hvěz nebo z pozemských zdrojů, ať ho měříš
ráno nebo večer, ačkoliv se ráno pohybujeme spolu s
otáčející se Zemí na rovníku rychlostí 40 000 km za 24
hodin (spočti si číselně, kolik to je v m/s, člověk by to
nevěřil! rychleji než zvuk) a navečer stejnou rychlostí
opačným směrem, na jaře jako na podzim, ačkoliv rychlost
Země na dráze kolem Slunce je 2.pí.150 000 000 km za 1 rok (a
to je bezmála úctyhodných 30 km/s !). Tohle musí vysvětlit
každá teorie, která chce popisovat jevy v blízkosti rychlosti
světla. No a Lorentzovy vzorce pro transformaci - přechod z
jedné soustavy do druhé - to umějí. Galileiho jednodušší
vzorce nikoli.
Z tohoto experimentálního faktu je vidět, že skládání
rychlostí nemůže být (při těchto rychlostech) popsáno
sčítáním, ale jinak. V Galileově transformaci (GT) se
rychlosti sčítají a čas v každé soustavě "tiká"
stejně rychle: co je současné v jednom systému, je současné
i v jiném. O soumístnosti to neplatí - co je soumístné v
jedoucím vlaku (např. že si na tomtéž místě objednám
kávu, dostanu, vypiju a zaplatím), není soumístné vůči
Zemi (je to na různých místech zemského povrchu, třeba v
různých městech). Současnost je v GT invariantní,
soumístnost nikoli. V Lorentzově transformaci (LT) není
invariantní ani soumístnost, ani současnost. Co je ale
invariantní, je "čtyřinterval":
ds . ds = dx . dx + dy . dy + dz . dz - c.dt . c. dt ,
tedy čtverec vzdálenosti dvou událostí, zmenšený o čtverec
vzdálenosti, kterou by světlo uletělo za dobu, která mezi
událostmi uplynula. Podrobný výklad z obrázky a fotografiemi,
na úrovni srozumitelné na střední škole je např. v
učebnici FYZIKA (Halliday, Resnick, Walker, např. PROMETHEUS,
2001), ve čtvrtém dílu - celá kapitola 38 Relativita.
Dotaz: Proč se máslo v mikrovlnné troubě ohřívá od středu?
Kam uteklo teplo z Apolla13, když okolo je nejlepší izolant=vakum? (David Kir±ner)
Odpověď: Milý
kolego, 1) mikrovlny se absorbují v objemu potravin v
mikrovlnné troubě, nemám ale hned při ruce údaje o
charakteristické hloubce vniku pro jednotlivé materiály,
speciálně vaše máslo. V hrubém přiblížení, že se
absorbují rovnoměrně, se pak opravdu ohřeje nejdřív střed,
protože kraje jsou ochlazovány vzduchem.
2) Vyzářilo se. To funguje i ve vakuu, jinak by se totiž
kosmonauti upekli a jiné kosmické objekty taky, protože by
akorát pžijímali/y teplo slunečním zářením a neměli/y
cestu, jak se tepla naopak zbavit. Mrkněte se na záření
absolutně černého tělesa do nějaké knihy o fyzice,
kvantitativně je to tam pod heslem Stefan-Boltzmannův zákon.
Dotaz: Můj dotaz souvisí s Maxwellovými rovnicemi - není mi jasné co přesne si mám představit pod posuvným proudem, který Maxwell doplnil do rovnice formulující zákon celkového proudu (kromě toho že díky němu mají rovnice obecnou platnost-tedy platí ve všech polích). A proč je možné ho vyjádřit jako parciální derivaci vektoru elektrické indukce podle času?
Pak by mě ještě zajímalo, jestli byla rychlost světla určena poprvé řešením z maxwellových rovnic odvozené vlnové rovnice pomocí permeability a permitivity, nebo pomocí nějakého experimentu. (Petr Pokorný)
Odpověď: Milý
pane kolego, možná Vás trochu zklamu, ale takový je život.
Třeba ani není nic, co by bylo nutno si
"představit". Představa pomůže, ale je vždycky jen
jistým modelem, který něco podstatného znázorní, ale něco
jiného zakryje nebo naopak přidává něco, co v reálu není.
Budete-li svému mladšímu synovci vysvětlovat Vy, co je to
elektřina a elektrický proud, asi řeknete něco jako
"Elektrony jsou jako malí zelení mužíčci, co pobíhají
uvnitř drátů a orientují se tam, kam je zrovna tlačíme
vnějším napětím. A to napětí je, jako kdybychom tu trubici
zvedli tam, kde má být napětí větší. A ti mužíčci
nemůžou zmizet, (takže pro ně platí rovnice kontinuity),
navíc je v obvyklých podmínkách ani nemůžeme nějak
podstatněji stlačit k sobě, a proto elektrický okruh je
vždycky uzavřený, má-li opravdu téci proud I." Jenomže
to není tak docela pravda, protože když nabíjíte
kondenzátor, tak okruh není uzavřený - obě desky jsou přece
odděleny izolátorem! No ale doplníme-li člen Ip (posuvný
proud) ke členu I, tak se jím elektrický proud uzavře. To
samo o sobě by bylo dobrým důvodem k zavedení. Ale lze i
potvrdit, že takto zavedený proud Ip má i všechny další
vlastnosti "obyčejného" proudu, např. že vytváří
magnetické pole. Proto ho také zavádíme. Říkáme mu ale
raději "Maxwellův". To označení
"posuvný" je z představ, že existuje
všudypřítomný nevažitelný éter, jehož chvění se
projevuje jako světlo, jehož vnitřní napětí je dáno
elektrickým polem E a deformace (posunutí) se pak jeví jako
elektrická indukce D (angl. Displacement = posunutí). Na
posuvný proud se nenajde nějaký mechanický model. On totiž
existuje i ve vakuu, kde není (z hlediska klasické
elektrodynamiky) nic, co by se mohlo posouvat. Ale berme to jako
fakt, že doplněním tohoto výrazu se nám náš starý známý
proud "zacelí" - že to je právě to, co mu chybělo
k dokonalosti. A proč je možné ho vyjádřit jako parciální
derivaci vektoru elektrické indukce podle času? No to je
právě ten výraz, který by nám chyběl pro rovnici
kontinuity.
Rychlost světla byla nejprve změřena v dobách, kdy naoka o
světle nebyla vůbec spojována s elektřinou a magneticmem. Až
Weber vypočítal, že změny elektromagnetického pole by se
měly šířit rychlostí, která se nápadně podobala rychlosti
světla, a skvěle (tj. odvážně, ale pravdivě) z toho
vydedukoval, že světlo je elektromagnetické povahy. Přečtete
si o tom v učebnicích o historii fyziky.
